备用电源的管理方法技术

本发明专利技术廉价提供一种能长期维持镍氢电池的容量，适用于导向灯、非常情况下的照明、信息通信系统等的备用电源的管理的电源装置管理方法。这种使用具备以氧化镍主体的正极、贮氢合金构成的负极、隔离物及碱电解液的镍氢蓄电池的备用电源的管理方法，其特征在于，一边对镍氢蓄电池进行间歇性充电，一边根据该充电休止中的镍氢蓄电池的温度计算镍氢蓄电池在休止中的自放电量，根据得出的自放电量控制镍氢蓄电池的充电。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导向灯、非常情况用的照明、信息通信系统等的。尤其涉及其中所用镍氢蓄电池的充电方法和劣化判定方法。以能够吸、放氢的贮氢合金作为负极材料使用的镍氢蓄电池，由于能够密封，而且能够做成高于镍镉蓄电池(下称镍镉电池)的高能量密度，被用于作为通信设备、电脑、视像设备等的无绳装置的电池。而且近年来，至今一直使用的镍镉电池的导向灯、非常情况用的照明、信息通信系统等的备用电源也由于考虑到装置的小型化和环境保护问题，很希望使用镍氢电池。备用电源是在非常情况下使用的电源，因此有必要经常确保有充分的放电量。但是镍氢电池缺少与备用电源的用途相适应的充电方法，因此尚未广泛用作备用电源。所使用的已有的镍镉电池的备用电源采用经常向电池提供微量充电电流的涓流充电方法。在对镍氢电池进行涓流充电的情况下，容量下降严重，不能确保放电容量充分。这是由于在涓流充电时电池处于过充电状态，负极中所含的贮氢合金发生氧化，吸收贮藏氢的能力下降，而且由于这种氧化消耗了电解液，内部电阻增加引起的。因此，作为使用镍氢电池的备用电源适用的充电方法，在例如日本专利特开平9-117074号公报和电子情报通信学会1997年通信学会大会(见讲演论文集2第531页)提出了间歇性充电方法。所谓间歇性充电，是对电池进行间歇性充电以补充在充电休止期自放电的放电量，经常维持电池于接近充满电的状态的方法。根据这些提案，一边测定电池的电压，在电池电压达到最大的阈值时即停止充电，在停止充电时电池电压降低到最小阈值即重新充电。但是，这样的充电控制，需要经常监视电池电压，由于这种控制装置价格昂贵，所以难以使用于成本限制很严的导向灯、非常情况用的照明、信息通信系统等。又，在电池寿命的后期等时期内部电阻上升时，即使电池本身的放电量达到设定数值，也有电压不降低到设定值，充电不能开始的情况。电脑与信息通信系统用的备用电源使用电池管理装置(BMU)。BMU具有检测电池剩余容量，判断还有多少容量可以使用的功能，同时有判断电池劣化程度，判断电池的更换时间的功能。BMU是结构上昂贵的装置，用于电脑备用电源的管理，但是由于受成本的制约，难于使用到主体的价格比较便宜的导向灯、非常情况用的照明、信息通信系统等的管理上。在上述专利公报中，公开了为判断电池的劣化情况而检测充电刚停止时的电压值下降的方法。在使用这种方法的情况下，用小电流充电则充电电压低，因此想要检测的电压下降值也小。电压检测困难，难于高精度判定劣化情况。在本专利技术中，一边对镍氢蓄电池进行间歇性充电，一边根据温度对充电休止时的自放电量进行修正。在接着进行充电时补偿修正得到的自放电量。本专利技术的目的在于，廉价提供能解决上述问题，长期维持镍氢蓄电池的容量，适用于导向灯、非常情况下的照明、信息通信系统等的备用电源的管理的电源装置管理方法。本专利技术的备用电源管理方法是使用具备以氧化镍为主体的正极、贮氢合金构成的负极、隔离物及碱电解液的镍氢蓄电池的，其特征在于，一边对镍氢蓄电池进行间歇性充电，一边根据该充电休止中的镍氢蓄电池的温度计算镍氢蓄电池在充电休止中的自放电量，根据得出的自放电量控制镍氢蓄电池的充电。在上述充电控制中，进行充电量相当于计算出的自放电量的充电，可以防止电池过充电，抑制电池的劣化。这里不一定要使用镍氢电池的温度，如果温度变动小，则可以用周围的温度代替。例如，根据一定的充电休止期间的自放电量决定下一次进行的间歇性充电的持续时间。又，所计算出的自放电量达到规定值，例如蓄电池容量的10～30％时，使镍氢蓄电池重新开始充电。根据充电休止中的、一定时间里的镍氢蓄电池的平均温度，计算相同的时间里镍氢蓄电池的自放电量。在计算出的自放电量没有达到规定值的情况下，根据接着的一定的时间里的镍氢蓄电池的平均温度计算该时间里的镍氢蓄电池的自放电量，将计算出的自放电量的累计值与规定值作比较。这样，每一定时间(例如3～48小时)对电池的自放电量进行计算，一旦该值达到上述规定值以上，即重新开始充电。这时的充电电流取例如1/30 C～1C。借助于此，可以掌握充电休止中该时刻的电池自放电量。而且，即使是充电休止中环境温度发生变动，也能够修正自放电量，能够进行更高精度的充电控制。本专利技术的另一种，使用具备以氧化镍为主体的正极、贮氢合金构成的负极、隔离物及碱电解液的镍氢蓄电池，其特征在于，对所述镍氢蓄电池以0.2～1C的充电电流，进行利用-ΔV控制方式或dT/dt控制方式检测满充电的间歇性充电。在上面所述的以充电时间为恒定的所谓利用定时器控制进行充电的情况下，如果休止中的自放电量经常保持恒定，就不担心充电过度或充电不足。但是，周围环境温度一旦发生变化，自放电量也将发生变化。特别是由于间歇性充电，电池本身发热引起该温度发生变化。因此，如果利用定时器控制，则电池可能发生过充电造成其寿命缩短。于是，为了能够确实将电池充电到满充电状态而且防止过充电，利用-ΔV控制方式或dT/dt控制方式代替定时器方式，进行对满充电进行检测的间歇性充电。-ΔV控制方式是一种利用在以恒定电流对电池进行充电的情况下，电池电压随着充电的进行而上升，一旦达到满充电后即慢慢下降的特性，将检测出的电压下降值-ΔV与预先设定的值作比较以进行充电控制的方式。dT/dt控制方式是检测电池温度的上升梯度(dT/dt)的控制方式。在使用备用电源时为了确保剩余容量，最好是一边检测休止中的的电池电压，一边在该值下降到规定值时即重新开始进行充电。为了使充电控制更加容易，最好是以定时器规定的间隔(例如1～7天)的间隔定期重新进行充电。本专利技术的再一种，使用具备以氧化镍为主体的正极、贮氢合金构成的负极、隔离物及碱电解液的镍氢蓄电池，其特征在于，一边对镍氢蓄电池进行间歇性充电，一边根据该充电开始时的环境温度与充电结束时的电池电压判断镍氢蓄电池的劣化情况。本专利技术的又再一种，使用具备以氧化镍为主体的正极、贮氢合金构成的负极、隔离物及碱电解液的镍氢蓄电池，其特征在于，一边对所述镍氢蓄电池进行间歇性充电，一边根据该充电中的所述镍氢蓄电池的表面温度与充电中的电池电压判断所述镍氢蓄电池的劣化情况。采用这种方法，根据电池温度与电池电压判断镍氢电池的劣化情况，由于电池的充电电压与其内部阻抗和充电电流两者有关，所以采取这种方法，可以与充电电流值无关地判断电池劣化的情况。附图说明图1是在本专利技术一实施例中对镍氢蓄电池及镍镉蓄电池进行间歇性充电时电池容量变化的特性2是表示同上实施例中对镍氢蓄电池及镍镉蓄电池进行涓流充电时的电池容量变化的特性图。图3是表示本专利技术另一实施例中对镍氢蓄电池及镍镉蓄电池进行间歇性充电时的电池容量变化的特性图。图4是表示本专利技术再一实施例中对镍氢蓄电池及镍镉蓄电池进行间歇性充电时的电池容量变化的特性图。图5是表示利用本专利技术再一实施例的对镍氢蓄电池进行间歇性充电时的电池容量变化的特性图。图6是表示利用本专利技术再一实施例的对镍氢蓄电池进行间歇性充电时的电池容量变化的特性图。图7是表示本专利技术再一实施例中的的概要的模型图。图8是表示镍氢蓄电池的剩余容量与自放电量的关系的特性图。图9是表示利用本专利技术再一实施例中的对镍氢蓄电池进行间歇性充电时电池容量的变化的特性图。图10是表示利用本专利技术再一实施例中的对镍氢蓄电池进行间歇性充电时电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种备用电源的管理方法，使用具备以氧化镍为主体的正极、贮氢合金构成的负极、隔离物及碱电解液的镍氢蓄电池，其特征在于，一边对所述镍氢蓄电池进行间歇性充电，一边根据该充电休止中的所述镍氢蓄电池的温度计算所述镍氢蓄电池在充电休止中的自放电量，根据得出的自放电量控制所述镍氢蓄电池的充电。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：八尾刚史，笠原英树，铃木达彦，增井基秀，小西始，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]